地球科学基礎化学

1 ：agent◆bGmJzgr3/6 ： 2008/04/15(火) 19:57:04 ID:9Um07ZBU

地球科学基礎化学

[1] mixi copy - 2006/10/01 15:45 No.679
679.txt - (3 KB)
2006年度 前期月曜2限
相川 正美
ttp://www.students.chiba-u.ac.jp/syllabus/G/2006G7534101.htm
ttp://mixi.jp/view_bbs.pl?id=9346168&comm_id=1166194
----
○授業内容
　化学の基礎を学ぶ。主に原子についての学習から、無機化学までを勉強する。有機化学は入らない。高校の範囲とかぶるところもないわけではないので、高校で化学を履修した人にとっては比較的ラクであると思われる。
　試験問題は、使用した教科書の章末問題を利用したものが多く、対策は立てやすい。

○期末試験問題
1、Np（原子量237）→Ra（原子量225）の問に、α壊変、β壊変はそれぞれ何回あるか。
NP、Raの原子番号はそれぞれ93,88である。

2、水素原子の電子がn=3の軌道からn=2の軌道ヘ移行(遷移)した。
(1)このとき放出される光のエネルギーは何Jか。
(2)このとき放出される光の波長は何cmか。
ただし　R=11*105cm,c〓3.0*10^10 cm*s^-1
h=6.6*10^-34J*s　とし、有効数字2桁で答えよ。

3、次の(1)~(3)の結合は、下記のア~オのどれに該当するか。
(1)CH4　(2)F2　(3)CCl4
アsp^2とp　イsp^3とｐ　ウpとs　エpとp　オsp^3とs

4、1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5の電子配置(基底状態)を持つ原子がある。
(1)原子番号はいくつか。
(2)価電子はいくつあるか。
(3)この原子が安定なイオンとなったときの電子配置を示せ。

5、0℃で、1atmの水(密度は1g/mlとする)を100℃、1atmで水蒸気にすると体積は何倍になるか。なお,標準状態における気体の1molあたりの体積は22.4lである。0℃は273Kとし、有効数字2桁で答えよ。

6、右図は、1mo|のN2について273Kにおける圧力PとPV/RTの関係をグラフで表したものである。このグラフからN2と理想気体のずれを二つの因子(分子の体積と分子間カ)から説明せよ。
図略

2 ：agent◆bGmJzgr3/6 ： 2008/04/15(火) 19:57:31 ID:9Um07ZBU

7、ある金属の結晶構造は面心立方格子であり,単位格子の1辺は0.409nm、密度は10.5g/cm^3である。この金属の原子量を求めよ。アボガドロ定数は6.02*10^23mol^-1とし、有効数字3桁で答えよ。

8、01mol/lの酢酸水溶液100mlに酢酸ナトリウムを0.01mol溶かした緩衝溶液がある。この緩衝溶液のpHはいくらか。ただし酢酸の電離定数を18*10^-5mol/lとする。また、log18=0.26とする。

9、SO2+NO2⇔SO3+NOの反応を、10lの反応容器中で行なわせたところ、平衡状態ではSO2 8mol、NO2 1mol、SO3 8mol、NO 4molが含まれていた。
(1)この反応の平衡定数を求めよ。
(2)この状態で、NO2を2molに増加させるには、NOをさらに何mol加える必要がある
か。有効数字2桁で答えよ。

10、A+B→Cの反応がある。AとBのはじめの濃度を変えて生じるCの濃度を測定し、反応速度(v)を求めたら,下の表のような結果が得られた。
(1)この反応の反応速度式は次の(a)~(g)のどれに相当するか。
(a)v=k[A]　(b)v〓k[A][B]　(c)v〓k[A]^2[B]
(d)V=k[A][B]^2　(e)v=k[A]^2[B]^2　(f)v=k[A]^2[B]^3
(g)v=k[A]^3[B]^2

実験　　　[A]　　　[B]　　　v
１　　　　0.15　　0.60　　0.072
２　　　　0.15　　0.30　　0.018
３　　　　0.30　　0.30　　0.036

(2)kの値を求めよ。有効数字2桁で答えよ。

11、Arrheniusは速度定数と温度の関係に対し、次のような実験式を提出した(1889年)。
dlnk/dT〓E/RT
これを積分形にすると
logk=C-E/(2.3RT)
ただし、kは速度定数、Eは活性化エネルギー、Rは気体定数で、2.0cal*K^-1*mol^-1　Tは絶対温度、Cは定数である。0℃は273Kとする。
これを利用して、HIの熱分解反応の活性化エネルギー(E)を求めよ(何kca|か)。有効数字2桁で答えよ。

ただしHIの熱分解反応の速度定数は、556Kで3.52*10^-7(mol/l)^-1*s^-1、629Kで
3.20*10^-5(mol/l)^-1*s^-1である。log(3.52/3.20)=log1.1〓0.04とする。

12、実験室(25℃)において、濃塩酸と濃アンモニア水の入った瓶の蓋を開けたまま両者を近づけると、白煙ができる。これは、以下の反応が起こって固体の塩化アンモニウムが生成するためである。
NH3+HCl⇔NH4Cl+175.7kJ
さて、塩化アンモニウムが分解して、アンモニアと塩化水素になるためには、塩化アンモニウムの温度を何度より高くしたら良いか。ただし、上記の塩化アンモニウム生成反応に伴うエンタルピー変化
(△H)は-175.7kJ/mol、エン卜ロピー変化(△S)は-284.8J/(K*mol)であり、温度により変化しないものとする。有効数字2桁で答えよ。
(ヒント:　△G=△H-T△Sであリ、△Gが負のとき反応は起こる。)

13、錯体に関する以下の各問いに答えよ。
(1)[Cu(NH3)]^2+を命名せよ。
(2)Cr(H2O)6CI3(淡緑色結晶)の錯体がある。この錯体1molを水に溶かし過剰の硝酸銀溶液を加えると2molの塩化銀(沈殿)を生じる。水溶液中では、Cr^3+はどのような錯体になっているか、錯イオンの化学式(イオン式)を書け。
ただし、Cr^3+の配位数は6である。

14、15、図を使った問題のため略

read.php ver2.4 2005/04/13